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无人机多光谱如何实现农作物的估产、作物长势预测、病虫害识别等农业应用?

关键词:  无人机, 

在无人机普及之前,农业遥感主要来自卫星的传感,随着无人机以及多光谱摄像机的普及,无人机的农业遥感开始在农业方面应用。

使用最为广泛是大疆精灵4多光谱版无人机,它的推出是对精密农业的推进,它能够巡检整个农田的植被健康状况,以及测量杂草、害虫损害和土壤条件。

它配备云台稳定成像系统,由一个 RGB 摄像机和一个多光谱摄像机阵列组成,具有五种窄带传感器,包括红色边缘和近红外。完全集成的 6 波段摄像头适用起来更加方便。无人机顶部是一个光照传感器,可捕获环境阳光,提供更为准确数据。

该系统能够提供有关植被应力状态、土壤成分、水中盐度和污染概况等信息。除此之外,RRTK 定位模块系统高精度测量,可提供以厘米为单位的高精度位置信息。

使用无人机多光谱版系统收集数据对农田监测的优势

可以在更短的时间内侦察田地,看到更宽广的区域;无人机收集的数据质量远好于卫星的数据质量:它不仅是一个更近距离的视图,而且数据采集可以周期性监测;实时处理,方便操作人员能够立即访问可用数据。

大疆精灵4多光谱版精准农业应用工作的兼容性

P4 多光谱与标准行业工作流程兼容,包括来自 DJI 和其他领先提供商的飞行编程、映射和分析软件。使用 DJI GS Pro 应用程序,用户可以创建自动化和可重复的任务,包括飞行计划、任务执行和飞行数据管理。收集到的数据可以轻松导入到 DJI Terra 或一套第三方软件,包括 Pix4D Mapper或其他测绘建模软件,用于分析和生成额外的植被指数地图。此外,P4 多光谱用户可以通过使用 DJI 的 D-RTK 2 高精度 GNSS 移动站(支持全球所有主要卫星导航系统)或通过具有互联网连接的 iPad 使用第三方网络 RTK 来提高 RTK 定位的准确性。大疆精灵4多光谱版利用 DJI 强大的 OcuSync 传输系统,以更低的信号干扰、增强的视频传输和 7 公里的最大传输范围提供流畅的飞行体验。每台 200 万像素的摄像机都配有全局快门,可在飞行过程中进行精确成像,每块电池最多飞行 27 分钟。

大疆精灵4多光谱版精准农业应用工作的流程

1、起飞钱设置:需要在在 iPad+GS Pro 上设置和操作,不支持使用 DJI 帐户连接大疆精灵4多光谱并登录DJI GO4 等控制软件。 全部由 GS Pro 设置。起飞前监察飞机状态进行设置(校准、故障安全、摄像机等),设置完成后,可以手动飞行(可在 RGB 模式和 NDVI 模式之间切换)。 拍摄记录仅包括静止图像,iPad 的视频录制功能可以保存视频。

2、创建任务(类似于 GS Pro)自动导航(与 GS Pro 相同)

3、数据搜集

与其他 DJI 产品一样,在 100 个媒体文件夹中连续拍摄 (0010<从 rgb="" ndvi="" jpeg="">开始。<0011、0012、0013、0014、0015 tif="">下一个波段为 0020)分辨率:1600x1300,JPEG 约 980KB,TIF 通常为 4MB 左右。

4、图像合成

可以借助第三方的各种图像合成软件,但 DJI Terra 也可以在 PC 上执行。

DJI Terra 可在相对较短的时间内在现场进行图像合成和植被指数化

(RGB)

(NDVI)

5、获取数据

相机和云台,图像稳定

NDVI 现场视频(如果 P4M 处于打开打开中,则可以在现场观看 NDVI 图像)

DJI Terra 成为 PC,但可以本地进行图像合成和植被指数化,因此可以快速操作

无人机多光谱版系统的发展对精准农业的未来将产生哪些助力?

结合多光谱数据生成NDVI等植被指数,在农业应用中可实现农作物的估产、农业植保定量喷洒、作物长势的预测、病虫害的识别等精准农业应用;

环保方面,使用多光谱数据并反演各类植被指数,可以监测到可见光看不到的地方,如水域中水藻的识别和监测、荒漠化、生态保护、水土保持等;

满足涉及植被、遥感、农业、林业、草原、生态、水文水资源环境污染、环境变化等专业的高校、科研院所的科学研究使用;

使用植被指数图,可将植被、草地、水域、不渗水面等土地类别进行自动化分类,指导城市绿化面积调查、城市农村规划设计等;

目前,数字转型 (DX) 在每个行业都备受关注,随着科技的发展,无人机在农业领域的数字化转型正在全球逐步推进。

无人机多光谱遥感监测开始用于灌溉故障、病虫害发现、收获适宜期的确定和产量预测。 此外,通过定期收集和分析无人机的飞行数据,可以管理详细的农田和作物数据。

迄今为止,极端天气下环境下,整个农业领域一直关注农田信息的管理,但由于新型冠状病毒的影响,人力不稳定、物流和贸易混乱等因素,农业界的农田信息管理变得越来越重要,无人机的农业遥感信息将成为每个农业领域的必要信息。

 
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